摘要：高楼耸立是城市现代化的明显标志，生活节奏的加快促使人们追求更加舒适、便捷的房屋建筑，这就对房屋建筑结构设计提出了更高的要求，尤其是对结构体系的合理性以及抗震性要求越来越高。文章从房屋建筑结构设计的概述出发，简单地论述了当前房屋建筑结构设计的要求，着重分析了房屋建筑结构设计体系的选项，探讨了房屋建筑结构设计中重要的抗震设计，为更好地提升房屋建筑结构的稳定性、安全性以及舒适性建言献策。
关键词：结构设计；体系选型；抗震设计
随着我国经济的不断发展，城市化建设水平的越来越提高，在城市化发展的今天，吸引了越来越多的人大量涌入城市。为了进一步扩充面积，在城市中修建了无数的高楼大厦，其特点就是，人越多的地方，高楼建筑就越多，占地面积就越发密集，这似乎都成为一个特点。在此基础上，建筑整体的抗震性能就显得尤为重要了。所以相关人员在建设抗震设计建筑的时候，要做到统筹兼顾，考虑到地震所带来的危害，并且给予完整的预防体系。地震的危害是非常大而广的，现在建筑在抗震方面所遇到的问题也是越发严重，因此就必须要加强对这一方面的掌控措施。
1房屋建筑结构设计的概述
房屋建筑结构设计就是依据房屋建筑施工图进行内力分析、验算各截面的强度和刚度，并确定具体的工程做法所进行的工作。房屋建筑结构设计就是在现有技术条件下，通过一系列的手段满足社会经济发展以及人类居住等一些类的功能要求，首先，要有一定的耐久性和安全性，这也是结构设计最为基本的要求，设计人员在结构体系与材料的选择上要下功夫，充分考虑抗风、抗震、抗洪等一切防范自然灾害的不利因素，更要考虑使用周期满足国家对房屋建筑的要求，还要考虑后期使用过程中利于维护，在稳固性与耐用性上多做功课；其次，满足使用的便捷性与舒适性要求，这也是当前快节奏生活的必然需求，设计师在进行房屋结构设计时，要满足这一要求，并促进房屋建筑结构向更加智能化、自动化方向发展；最后，达成经济、社会、生态效益的统一，在结构设计时应根据建筑的建造地点、规模大小、高度多少等核算成本，即达到结构的优化又实现了企业的经济效益，在材料选择上尽量选择环保新型材料，加强施工现场管理，在保障质量的前提下，为维护环境与生态做出贡献。
2房建结构设计体系选型
2.1结构设计要求
（1）建筑结构抗震设计过程中水平方向上的荷载往往起到决定性作用。研究表明，建筑层高、自重与应用荷载等在结构竖向构件产生的弯矩和轴力参数具有正比关系。另外，水平方向上荷载作用下结构产生的倾覆力矩，这一倾覆力矩条件下产生的轴力，和层高也有正比关系。需要注意，当建筑高度固定时，其竖向荷载参数同样属于恒定值。但风荷载与地震作用属于水平荷载，且具有一定不确定性，对结构选型会造成较大的影响，需要引起相关人员的高度重视[1]。
（2）在高层建筑中，它受到的竖向荷载往往较大，在竖向荷载持续作用下，结构梁柱处会产生一定轴向变形，在轴向变形产生后，会使连续梁的弯矩产生一定程度的波动，使连续梁支座处负弯矩有所下降。此外，如果竖向荷载较大，则还会使构件长度等重要参数产生变动。对设计人员而言，应以测得的变形为依据，对构件长度实施调整，保证设计的合理性。
（3）与常规层高相对较矮的建筑明显不同，对于高层建筑，其侧向位移对结构设计有重要影响，应引起高度重视。如果建筑的层高较大，则受到水平方向上的荷载作用后，侧向变形与位移都将明显增大。基于此，在设计中应注意，在水平荷载持续作用下，结构的测侧向位移必须得到严格控制，处在允许范围内。
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（4）对高层建筑而言，与普通建筑相比，其结构柔性相对较大，使其在地震作用下表现出的变形将更为严重。对此，为保证结构因受到地震作用而产生塑性变形后，依然能保持一定变形参数，避免在地震后倒塌，应采取有效的构造措施，以此保证建筑结构的整体延性，提高其稳定性。
2.2结构设计体系
（1）对剪力墙结构而言，它指的是在建筑中，其受力结构为由剪力墙构成的。针对这一体系，建筑结构受到的水平荷载与垂直荷载都能由剪力墙来承担。通过对这种具有一定刚性的结构的合理应用，能使结构具有良好延性，受力后，可保证荷载传递的准确性与均匀性。此外，保证整体性也能提高结构的抗地震作用性能，可在实际设计工作中予以充分考虑。
（2）对框架剪力墙结构而言，它是由框架与剪力墙构成的全新受力体系，其框架和纯框架有所不同，而且剪力墙和纯剪力墙也有很大的不同。这是因为，在建筑的下部楼层，布置的剪力墙不会产生太大的位移，拉动框架按照弯曲型曲线发生变形，由剪力墙承受主要水平力，而上部楼层则完全相反，其布置的剪力墙实际位移不断增大，存在一定向外侧倾斜的趋势，但框架则会发生向内侧的位移，框架拉动剪力墙结构按照剪切型曲线发生变形，其中框架不仅承担主要的外部荷载，而且还承担将剪力拉回的作用力，而剪力墙除了不承担由荷载作用产生的水平方向上的力，还由于为框架施加新的水平力而承担一定负剪力。
因此，在上部楼层中，即便由外部荷载造成的剪力相对较小，但框架当中也会产生很大的剪力。这是目前小高层建筑中最常用的结构。该结构体系主要是指将框架与剪力墙组合到一起，以此形成完全的结构体系。建筑竖向荷载由剪力墙与框架两部分承担，水平方向上的作用则由具有很大抗侧刚度的剪力墙结构来承担。该结构体系不仅具有框架便于布置和施工方便的优势，而且刚度较大，具有良好抗震能力，所以目前正常用在住宅建筑当中。此外，需要注意的是，当竖向构件采用墙体时，该墙体不仅要承担水平方向上的荷载，而且还要承担一定风荷载及地震作用，所以剪力墙在当前的抗震规范当中还被称之为抗震墙。
3房屋建筑结构设计中抗震设计
由于环境不断恶化以及我国地形的复杂性，房屋建筑结构在设计过程中必然要考虑的因素就是建筑的抗震能力，这就要求设计师进行必要的抗震设计。首先，对房屋建筑场地的选择上，应充分考虑建筑的地质、气候等自然条件，必要时要进行实地考察，地势是否开阔平坦，土质是否坚硬，是否易于发生泥石流等自然灾害，更应在结构设计时，针对地震等灾害发生可能出现的位移、下沉等问题，做出相应的解决方案，比如加固建筑物或是增加防护等，以免地震等自然灾害发生时给房屋建筑造成更大伤害，尽可能保护使用者的人身安全与财产安全；
其次，对房屋建筑地基等基础进行设计时，应着重考略结构的整体性与刚性，保障地基与结构性质相同，尤其在施工方面尽量保持一致，在地基填埋上要求必须达到相关标准，规范回填夯实技术，合理规划房屋的高度与宽度，简化并协调各部分结构体系，尤为注意的是构造柱的施工质量控制，不仅要处理好纵向钢筋的搭接与捆绑，还要以先进后退的方式处理马牙搓，更要按照实际要求对混凝土进行搅拌、混合与浇筑，使房屋建筑结构具有稳固的抗震性；
最后，对防震缝进行设计时，应先对房屋建筑结构进行科学的划分，分成若干个规则独立的小单位，在提升抗震能力的同时，保证防震缝与上部结构分离出来，然后根据房屋建筑实际高度，设置等高的防震缝，加强房屋建筑结构的牢固性。
4 结语
近年来，通过新闻或者是杂志报刊我们可以看到，国内国外的地震时有频频发生，给人们的正常生活造成了严重的影响，造成了财产上的巨大损失。同时也给社会带来了极大程度上的各项负担。在天灾面前，人类显得是那么的渺小。我们不能够控制天灾的发生，能够做的是，当对于灾难来临时要做好积极的预防工作，做好相关措施。
参考文献：
[1]车申.建筑结构设计中的抗震设计探讨[J].工程技术研究 ,2018,（2）:224-225.
[2]黎静.高层建筑抗震设计研究 [J]. 工程技术研究 ,2017,（5）:220-221.
论文作者:邢栋,董紫光
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：荷载论文; 结构论文; 结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 剪力墙论文; 框架论文; 《防护工程》2018年第31期论文;